3D模拟仿真打造　　教育系统虚拟现实解决方案

　　需求：全面升级C6虚拟现实系统满足现今需求，成功过渡到下一代系统
　　方案特色：系统采用了目前市场上最高分辨率的投影机和全球最大的图像计算机集群系统。

　　80年代末，虚拟现实技术走出了实验室，踏入了应用阶段。其广泛的实用性迅速受到各行各业的青睐，少数发达国家在军事、生物、医疗、科技及教育等各方面都开始广泛开展该技术的应用。虚拟现实技术让各行各业的研究人员克服了时间和空间带来的特定限制，研究人员可以跨越时间和空间进行人机交互，实现虚拟实物研究。生物学家采用虚拟仿真技术研究生物细胞，生产企业采用模拟仿真技术开发自己的产品，并实现了对公司的业务模式更加微观的管理，军队采用模拟仿真技术实现部队的真实模拟战斗培训演示。

　　虚拟现实技术在教育领域中的作用也是举足轻重，可以应用该技术解释一些抽象的物理概念，为学生提供自由的实验平台和充分的想象空间，仿真物理实验让抽象的物理概念和物理现象变得生活、真实，大大提高了学生的积极性和互动性，增强了学生的理解。1993年由Lofin等人建立的第一个“虚拟的物理实验室”，爱荷华州立大学的虚拟现实应用中心(VRAC)可以说是虚拟现实技术在教育领域应用的先例和典范。

　　早在2000年，虚拟现实应用中心(VRAC)就在北美开放了首个C6系统——6方沉浸虚拟现实系统，该系统采用了变化的CAVE(Cave Automatic Virtual Environment)设计，CAVE是一种基于投影的虚拟现实系统，它由四个投影面组成一个立方体，其中三个墙面采用背投方式，地面用正投方式。观察者戴上液晶立体眼镜和一种六自由度的头部跟踪设备，将观看者的视点位置实时反馈到计算机系统，体验身临其境的感觉。观看者在CAVE中走动时，系统自动计算每个投影面正确的立体透视图像。同时，观看者手握一种称为Wand的传感器，与虚拟环境进行交互。CAVE是世界上第一个虚拟现实系统，它把高分辨率的立体投影技术、三维计算机图形技术和立体音响技术等有机地结合在一起，产生一个完全沉浸式的虚拟环境。C6是一个10×10×10英尺的房间，房间4面墙以及天花板都安装了Stewart公司的软幕，所有的计算机图像都采用背投式投影到软幕上。

　　虚拟现实应用中心主任介绍道：“这就像孩子们在Fisher Price ViewMaster中的3D虚拟现实体验一样，一个圆形的转盘为观看者的右眼展示一张图片，为左眼展示另一张图片，观看者的大脑将这些图像进行融合处理，图像就成了三维空间。由于墙进行了边缘融合处理，观看者就看不到图像的边缘，所看到的来自外界的物体和消失的目标都是无限大。但是，这样的视觉感受很难转换成图像或者视频，因为图像和视频是二维的。没有了立体效果，这个系统看起来就像是墙上装了灯的一个大盒子。”

　　在最初的5年里，虚拟现实应用中心的C6系统是全球应用的最多的虚拟现实系统之一，但到了2005年，经历了5年的技术发展和变迁，C6各个方面的性能落后于当前的标准，因此系统需要进行改善、升级，以支持最新的设备和技术，满足大家的要求。从美国空军研究室申请到500万美金的资金后，虚拟现实应用中心在2005年年中，开始招标升级C6系统，共接到了5个标书，在经过认真审核和鉴别之后，中心最终选择了Fakespace公司作为系统安装商，升级整套系统，Fakespace是Mechdyne集团下的现实系统集成部门，而Mechdyne则是在2000年承接C6系统最初安装的集成商。在选定集成商后，项目于2006年5月正式启动。

投影机选择
　　在这个项目中，虚拟现实应用中心要求对系统提出了严格的功能要求，每面墙的分辨率为2000 x 2000，400万像素。在接到项目需求后，Mechdyne公司副总工程师表示：“我们一定能够为虚拟现实应用中心提供一套远远超过这个最低底线要求的解决方案。”

SRX-S105